Metabolismo energético - (CURSINHO PRÉ-ENEM)

CURSO TÉCNICO INTEGRADO DE INFORMÁTICA E ELETROMECÂNICA - 2º ANO
DICIPLINA: BIOLOGIA
METABOLISMO ENERGÉTICO
RESPIRAÇÃO E FERMENTAÇÃO
Prof.ª Carla Pereira Nascimento
METABOLISMO ENERGÉTICO
• Todo ser vivo precisa de energia (cal)
divisão celular
respiração
bombeamento de subst. através da membrana
movimento de flagelos e cílios
contração muscular
 ligações químicas
METABOLISMO ENERGÉTICO
• Metabolismo: conjunto de reações químicas
para obtenção de energia (anabolismo e
catabolismo)
Anabolismo – união de mol simples (síntese)
Ex: glicose + galactose  lactose
 Anabolizantes são subst. utilizadas na elaboração de
outras moléculas (como tecido muscular).
METABOLISMO ENERGÉTICO
Catabolismo – degradação de mol complexas
(decomposição)
Ex: amido  glicose + glicose + glicose + glicose...
 Catabolizantes (ou catalizadoras) são subst. usadas
na decomposição de outras (como as enzimas).
METABOLISMO ENERGÉTICO
• ATP (trifosfato de adenosina) – mol. que
armazena temporariamente energia em suas
ligações.
METABOLISMO ENERGÉTICO
• Na célula é comum encontrar mol de ADP
(difosfato de adenosina) e Pi (fosfato livre);
• Com adição de energia, ambos se unem e
formam ATP:
ATP  ADP + Pi
METABOLSIMO ENERGÉTICO
Esquema ilustrativo da formação e decomposição de ATP.
METABOLISMO ENERGÉTICO
• Lista de alimentos pelo valor energético
1º Lipídios
2º Carboidratos
3º Proteínas
METABOLSIMO ENERGÉTICO
• Os seres vivos podem obter energia dos
alimentos a partir de:
- Processo aeróbio (na presença de O2)
Respiração celular
- Processo anaeróbio (na ausência de O2)
Fermentação
METABOLSIMO ENERGÉTICO
Respiração celular - decomposição em etapas
de moléculas de carboidratos, lipídios ou
proteínas para obtenção de ATP, com liberação
de CO2 e H2O.
RESPIRAÇÃO CELULAR
• Etapas da Respiração
Glicólise: quebra da glicose, liberação de e- e
H+, formação de ácido pirúvico.
- Ocorre no citoplasma.
RESPIRAÇÃO CELULAR
NAD+  aceptor de H+ e e-
Glicólise
ATP
Glicose
ATP
ADP
ADP
Pi
NAD+
NADH
H+
Pi
Pi ~
Pi ~
2 ADP
NAD+
~ Pi
~ Pi
NADH
H+
~ Pi
Pi ~
2 ATP
2 ADP
2 ATP
Ácido pirúvico
ou Piruvato
Ácido pirúvico
ou Piruvato
RESPIRAÇÃO CELULAR
• Etapas da Respiração
Ciclo de Krebs: decomposição parcial do ácido
pirúvico, com formação, decomposição e
reestruturação do ácido oxalacético, liberação
de e-, H+ e CO2.
- Ocorre na matriz da
Mitocôndria.
RESPIRAÇÃO CELULAR
Ciclo de Krebs
Ácido pirúvico
ou Piruvato
NAD+
NADH
H+
CoA
mitocôndria
CO2
Acetil CoA
Ácido oxalacético
CoA
FAD
Ácido cítrico
FADH2
H+
3 NAD+
3 NADH
3 H+
2 CO2
ATP
RESPIRAÇÃO CELULAR
• Etapas da Respiração
Fosforilação oxidativa: aproveitamento de e- e
H+ na formação de ATP e H2O através de um
movimento em cadeia (cadeia transportadora de e-)
que envolve a participação de proteínas da
membrana.
- Ocorre na matriz e na região entre as
membranas interna e externa.
RESPIRAÇÃO CELULAR
Fosforilação oxidativa
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
H+
eNADH
NAD+
e- eeFADH2
FAD
½O2 + H2  H2O
eH+
ATP
1 NADH + ½ O2 + 3 ADP + 3P  1 H2O + 3 ATP + 1 NAD+
1 FADH2 + ½ O2 + 2 ADP + 2P  1 H2O + 2 ATP + 1 FAD
RESPIRAÇÃO CELULAR
• Contabilidade energética
Glicólise : 2 ATP + 2 NADH (6 ATP)
Ciclo de Krebs de 1 ác. pirúvico:
4 NADH (12 ATP) + 1 FADH2 (2 ATP) + 1 ATP (x2)
Fosforilação oxidativa: 2 + 6 + 2(12 + 2 + 1) = 38 ATP
1 C6H12O6 + 6 O2 + 38 ADP + 38 P  6 CO2 + 6 H2O + 38 ATP
METABOLSIMO ENERGÉTICO
Fermentação - decomposição parcial de
moléculas de carboidratos, lipídios ou proteínas
para obtenção de ATP.
- 1ª etapa é igual à Glicólise da respiração;
- Realizada por organismos anaeróbios facultativos ou
obrigatórios;
- O tipo de fermentação depende do organismo que
está realizando.
FERMENTAÇÃO
- O tipo de fermentação depende do organismo.
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
Fermentação Alcoólica: realizada por diversos
micro-organismos.
FERMENTAÇÃO
Fermentação alcoólica
- Todos os produtos são utilizados pelo homem:
CO2 – fabricação de pães
álcool etílico – bebidas alcoólicas
Sacharomyces cerevisae
levedura, “fungo de cerveja”
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
Fermentação lática: realizada por bactérias (ex:
lactobacilos) e células humanas (ex: musculares).
FERMENTAÇÃO
Fermentação lática
- As células humanas podem fazer esta fermentação
quando o suporte de O2 for insuficiente;
- A produção de ác lático nas
células musculares gera
câimbras mas, com o tempo,
este ácido é levado pela
corrente sanguínea até o
fígado,
ode
ele
é
reconvertido em ác. pirúvico.
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
Fermentação
Acética:
realizada
acetobactérias a partir do álcool etílico.
pelas
- Provoca o azedamento de sucos e vinhos, e produção
de vinagre.
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
Fermentação butílica: realizada a partir do ácido
lático por bactérias do gênero Clostridium.
Ác. Lático
Ác. Butírico
- Responsável por odor pútrido.
Clostridium sp.
FERMENTAÇÃO
Tipos de fermentação
Fermentação cítrica: decomposição de hidratos
de carbono (sacarose, principalmente) por ação
de certos fungos (Aspergillus sp.).
- Utilizado pela indústria como conservante natural
(antioxidante), sendo conhecido também como
acidulante INS 330, dando um sabor ácido e refrescante
na preparação de alimentos e de bebidas.
PESQUISA PARA PRÓXIMA AULA
Respostas por escrito para entregar .
1. Sobre o fermento, pesquise:
- O que é?
- Quais os tipos?
- Onde e porque cada um deles é utilizado?
2. Porque o mesmo tipo de fungo é utilizado na produção
de pão, cerveja e vinho? E porque o resultado da
produção desses três componentes é tão diferente?
Boa pesquisa!